Hochschule Niederrhein: Studierende sammeln Daten 36.000 Meter über der Erde

Von links: Frederik Kelle, Nicolai Königs, Falko Hastenrath, Stephan Butzen und Mathias Remus ließen im Stadtpark Krefeld-Fischeln den Ballon mit viel Technik an Bord steigen.

Auf eine Höhe von 36 Kilometer ließen Studierende des Fachbereichs Elektrotechnik und Informatik der Hochschule Niederrhein in der vergangenen Woche einen Stratosphärenballon vom Stadtpark in Krefeld-Fischeln aus steigen. Sie sammelten Daten, werteten sie aus und bargen die Nutzlast des Ballons nach zweieinhalb Stunden drei Kilometer vom Startpunkt entfernt.

Die Nutzlast war im Laufe des Sommersemesters entwickelt worden: eine Styroporbox vollgepackt mit Elektronik: Kamera, Funkmodule, GPS-Empfänger und diverse Sensoren zur Überwachung von Temperatur, Luftfeuchte und Luftdruck. Die niedrigste Temperatur wurde in 14,5 Kilometer Höhe gemessen. Sie betrug minus 53 Grad Celsius. In 36 Kilometer Höhe betrug die Temperatur minus 8,5 Grad. Dafür war der Luftdruck dort mit 515 Pa am niedrigsten. Dies ist etwa 0,5 Prozent des auf der Erde herrschenden Luftdrucks.

Die Studierenden hatten ein LoRaWAN-Funkmodul programmiert, welches während der Flugdauer die aktuelle Position ermittelte und diese Information permanent an alle empfangsbereiten LoRaWAN-Gateways auf der Erdoberfläche schickte. Von dort wurden sie zu einer speziellen Internetseite weitergeleitet. Zusammen mit der Position der Gateways konnte auf der Seite ttnmapper.org die Entfernung dargestellt werden.

Die LoRaWAN-Technik zielt auf die wichtigsten Anforderungen des Internet of things (Internet der Dinge) und ermöglicht typischerweise die Kommunikation zwischen Sensoren und weiteren Komponenten mit einer geringen Datenrate, geringem Energieverbrauch und Entfernungen von einigen Kilometern.

„Durch die Integration in die Nutzlast des Stratosphärenballons konnten die Signale des mitfliegenden LoRaWAN-Moduls bis zu einer Entfernung von 690 km in den Nachbarländern empfangen werden“, sagt Professor Dr. Christoph Degen, der das Projekt leitete. Der Ballon benötigte 92 Minuten, bis er auf einer Höhe von 36 Kilometern zerplatzte. Die Nutzlast segelte anschließend langsam an einem kleinen Fallschirm zur Erde zurück und konnte etwa drei Kilometer vom Startpunkt aus geborgen werden.

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